屏下鏡頭：理想很豐滿，現實很骨感

2022年剛開年，手機廠商們在新品中宣傳最多的，不是旗艦處理器、過億的鏡頭素質、就是更出色的散熱材質，另外有不少廠商甚至已經開始讨論手機“新形态”。

如果仔細看這些“細分”部分，比如處理器：每代技術、性能都有不同程度提升。鏡頭部分亦是如此，從4800萬到5000萬再到6400萬似乎也就幾個月事情。形态就更不用提，多方預測2022年會是“折疊屏元年”。

可唯獨對于“屏下鏡頭”這件事兒，似乎已經被主流手機圈“抛棄”，當各家都在讨論如何把高通旗艦芯優化多好多好時，很難看到廠商“一窩蜂”地讨論屏下鏡頭技術。

小米MIX4 圖檔來自小米官方

在大家印象中，“屏下鏡頭”這個概念并不算新，自從iPhone X帶火劉海屏後，稍微有點審美的廠商，都在為如何“隐藏”鏡頭做努力。2020年開始，有實力的大廠都推出了“原型機”，一個看似風華正茂，能夠真正改變手機形态的技術，為什麼在一段時間後，集體“夭折”？

截止到2022年采用屏下鏡頭的手機，屈指可數。

魚和熊掌不能兼得？

我們都知道，影響前置鏡頭成像的重要因素之一，就是光線。如果把前置鏡頭放在螢幕下邊，因本身螢幕不透光，對前置鏡頭作用聊勝于無，根本無法正常拍攝。

想要鏡頭“放在”螢幕下邊，既要讓這部分螢幕可以正常顯示，又要保持前置鏡頭成像水準。

對于廠商來講，幾乎是“難于上青天”事情。

各個廠商也是通過專利，原型機展示形式，第一時間來“公布”自家能做出屏下鏡頭手機，可實際上，距離量産還需要很長的調校時間。

OPPO其實早在2019年就已經展示過搭載“屏下鏡頭”的原型機。根據當時專利顯示是分為透光區和非透光區。在透光區，OPPO降低了透光區的螢幕像素密度，這樣光線就能通過像素之間的縫隙進入，但實際上這時候并不能解決光線進入時的衰減問題，是以OPPO的透光區域就存在數量極多、孔徑極小的透鏡小孔，允許光線從小孔穿過到達攝像頭實作成像。

OPPO第二代屏下鏡頭原型機 圖檔來自網易科技

當然OPPO還使用了感光能力更強的感光元件，以及調整螢幕像素排列方式，來降低光線損失以及螢幕之間差異帶給拍攝帶來的影響。

小米在當時公布的解決方案核心是“正常顯示區域”，換句話來講，就是要做到和非顯示區一樣的亮度、色域、色彩表現，作用原理是在不減少子像素密度情況下，減少子像素體積，這樣透光率就會有提升，但是要保證和非顯示區域相同亮度，就需要提升顯示區域的子像素功率，功率變大，就存在燒屏可能，是以對這部分的工藝要求是非常高的。

這兩家在當時隻局限在“原型機”展示階段，更多的是“秀肌肉”，受限于當時技術，兩家對于屏下鏡頭量産機，并沒有确切的上市時間。

對于消費者而言，實際線上下接觸的“首款”屏下鏡頭量産機型，既不是OPPO也不是小米，而是中興。

中興AXON 20率先采用了屏下鏡頭，據悉是采用了維信諾的「InV see」方案，在當時雖然說是用了新的透明 OLED 器件、新型驅動電路和像素結構，導入高透明新材料等等。還使用新的封裝方式，平衡了顯示效果和透光性，但實際來看依舊出現了非常直覺的“顯示亮度不均”問題，在不同角度仍然能看到屏下鏡頭上邊那塊和周圍“不一樣”的部分。

中興AXON 30 圖檔來自中興

到中興AXON 30這代，依舊采用了維信諾解決方案，排列方式為小delta排列和delta排列，通過減少像素，原有像素在按照一定比例減少後，原像素位置變為“空的”，這樣就能讓更多光透進來，這和小米MIX4上縮減像素體積有相同的作用。

維信諾 圖檔來自網絡

但這樣的做法，會直接導緻這部分顯示區域峰值亮度的下降以及可視角度變差。

中興AXON 30與小米MIX4 圖檔來自知乎使用者@Qx2020

而之後的中興AXON 30雖然采用了第二代屏下技術，但因中間依舊少了一些像素，是以在部分場景下，比如當頂部有很多狀态欄圖示并行出現時，就會出現模糊以及顔色不均問題，當時中興解決方式是：減少顯示圖示，不讓圖示出現在屏下鏡頭的位置，真是一個“大聰明”解決方法。

小米MIX 4采用的TCL華星小珍珠排列加珍珠排列方式，因沒有像素減少，在顯示效果上，和周圍非顯示部分融合最好，而到紅魔7 Pro，整體顯示效果融合得已經相當不錯。

就我線下體驗小米MIX 4而言，不論是“正視”還是“側視”，基本上看不出屏下鏡頭那塊的“異樣”，隻有在非常特定的角度下迎着強光才可以看到。

華星光電 圖檔來自網絡拍照是大問題

其實不管是中興還是小米，雖然經過技術疊代更新已經讓螢幕下鏡頭上的螢幕部分顯示足夠“正常”。

但對“屏下鏡頭”拍照這件事，依舊有問題。

如果單一隻增加進光量，其實并不能讓前置鏡頭在最終成像品質上，和普通前置鏡頭保持一樣的水準。

因為還有一個非常大的問題，就是因為正常實體現象帶來的衍射問題。

衍射問題直接會導緻拍攝有“朦胧”感 圖檔來自知乎小白評測

這個問題關鍵是，當光線照在兩道縫隙上就會出現一道光帶。

而螢幕上的子像素之間的縫隙非常小，相當于把光線分成了無數道網格，這樣光的傳播就會出現衍射現象，而且會随着光的“分割”而産生更多的衍射，造成的結果就是自拍時候會出現一層“光暈”“朦胧”感，這在逆光情況下還是比較嚴重的。

中興A20逆光場景 炫光比較嚴重 圖檔來自知乎@張透明洛夫斯基

是以隻有經過不斷調試的硬體透光螢幕像素排列、感光更強的元件以及更合理的軟體算法才能讓“屏下鏡頭”拍照可看。

不過可惜的是，即使算法再好，依舊不能“彌補”實體現象對自拍成像品質的影響。

屏下鏡頭還能怎麼解決

當然别的廠商也在“屏下鏡頭”上下足了功課，比如vivo申請的專利顯示，它是通過将顯示屏拆分出兩種材質，比如顯示區域為透光率更高，更為輕薄的PMOLED，其他地方為OMOLED，前者對螢幕制造技術要求極高，同時需要兩套不同驅動來調用螢幕，這可以算目前工藝技術最為複雜的方式。

vivo屏下鏡頭專利技術 圖檔來自鵝闆凳

華為這邊也沒有停下對“屏下鏡頭”的研究，不過從目前資料來看，沒有任何可以披露的專利技術。不過華為有一個關于在強光下解決前置鏡頭“暴露”的方法，即通過在前攝鏡頭前面加入液晶調光膜，利用電壓改變液晶狀态來改變透明和霧面之間的切換，當然這項技術也可以應用在後蓋中。

魅族這邊則使用石墨烯基闆，利用石墨烯屏高透明的特性，保證屏下攝像頭的正常工作。

魅族屏下鏡頭專利技術 圖檔來自網絡

而根據OPPO最新專利則是通過移動前置鏡頭位置來拍攝多張照片，目的是解決子像素遮擋光線問題，不過這直接會導緻子像素密度降低。是以OPPO在顯示區域單獨增加了一塊螢幕，不拍照時候，前後兩塊螢幕子像素互補解決分辨率問題。而在拍攝時移動第二塊螢幕，通過子像素重疊方式增加透光率。

當然京東方就更“簡單粗暴”，直接把前置鏡頭前螢幕移開……用後再合上。

京東方屏下鏡頭專利技術 圖檔來自網絡

那廠商費了這麼大勁兒，為什麼不采用可升降鏡頭？

在當今手機逐漸“輕量化”時代，這種“升降結構”顯然是并不符合産品疊代更新理念的。如果采用這種複雜的機械結構，機身會變得異常厚重，此外在“寸土寸金”的機身中，勢必會犧牲電池容量，更會影響到後置鏡頭排布，對研發壓力巨大。

升降鏡頭和挖孔/劉海手機重量和厚度對比 圖檔來自鵝闆凳

對于使用者而言，容易進灰塵、不防水、機身重量等等都會影響體驗，以及購買的欲望。

升降鏡頭紅極一時，反而被“挖孔屏”取代。

換個思路

“屏下鏡頭”真的是未來手機形态的“最優解”嗎？

從主流大廠們集體“擱置”或者“抛棄”屏下鏡頭設計而依舊保留“挖孔”設計來看，這遠不是最優解，因為屏下鏡頭依舊面臨了物料成本、研發成本、顯示問題以及産品良率不足的問題。

廠商的“興奮點”也逐漸從“屏下鏡頭”轉到了手機形态這個新問題上：在目前無法很好地讓手機正面變為真正的全面屏時，換個思路往往能讓問題變得更加明朗。

既然現在無法讓前置鏡頭消失，那就通過縮小打孔的面積讓前置鏡頭更小；亦或是采用折疊屏設計，讓背部鏡頭替代“自拍功能”，這都是不錯的解決思路。

其實廠商們都心知肚明，目前的手機形态隻能算是一個“過渡”。至于下一階段手機形态如何，是否會像“屏下鏡頭”因最終技術問題導緻昙花一現？這就是值得主流大廠好好斟酌的問題了。